何时使用Deming回归


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我目前正在研究一种将两种不同的磷测试值相互转换的方法。

背景

存在许多(提取)方法来测量土壤中植物有效磷的含量。不同的国家采用不同的方法,因此要比较各个国家的P生育率,有必要根据P检验值y计算P检验值x,反之亦然。因此,响应和协变量是可互换的。

萃取剂1中的P含量= [mg / 100g土壤]中的P_CAL

萃取剂2中的P量= [mg / 100g土壤]中的P_DL

为了建立这样的“转化方程”,用CAL和DL提取物分析了136个土壤样品的P含量。还测量了其他参数,例如土壤pH值,总有机碳,总氮,粘土和碳酸盐。目的是得出一个简单的回归模型。第二步也是多重模型。

为了提供数据概述,我向您展示了两个具有简单线性(OLS)回归线的散点图。 a)CAL-P〜DL-P的简单OLS回归b)DL-P〜CAL-P的简单OLS回归

问题:

据我了解,如果respone(y)和解释性(x)变量都具有(测量)错误并且可以互换,则进行deming回归是合适的。Deming回归假设方差比是已知的。由于我没有关于P提取测量准确度的详细信息,是否还有另一种确定方差比的方法?此处表示哪个差异?我假设它不是计算出来的var(DL_P)/var(CAL_P)

问题1:如何确定抽样回归的方差比?

定型回归的一种特殊情况是正交回归。假设方差比= 1。

问题2:是否有一种方法可以诊断假设δ= 1是否“大致”正确,或者(假)假设需要很高的预测误差?

如果我假设δ= 1,则正交回归将提供以下(四舍五入)的输出

library(MethComp) deming <- Deming(y=P_CAL, x=P_DL, vr=1)

截距:0.75;斜率:0.71;sigma P_DL:3.17;sigma P_CAL:3.17

在上面的图中绘制deming回归线,表明deming回归与a)CAL-P = f(DL-P)回归非常接近,但与b)DL-P = f(CAL-P)非常不同方程。 在此处输入图片说明

问题3:在正交回归中,CAL-P = f(DL-P)和DL-P = f(CAL-P)用相同的方程表示是正确的吗?如果没有,如何为两者推导正确的方程式?我在这里想念什么?

由于两种萃取液的特性,DL-P值往往比CAL-P值高25%左右,因此CAL-P = f(DL-P)的斜率应高于DL-P = f(CAL -P)。但是,只有一个斜率时,这不会在deming回归中表达。这给了我最后一个问题。

问题4:对我而言,定义回归是一种有效的方法吗?


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在Deming回归中假设两个标准偏差的比率,以确定垂直于直线的位置。如果比率为1,则假定方差相等,并且从45度角开始测量距离。您无法从数据中确定该比率。
Michael R. Chernick

Answers:


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在这里要解决您的部分担忧:进行Deming回归似乎无法在图面板B中拟合,但这是因为图不正确。评估此操作是否正确的一种快速方法是查看Deming回归线上的X和Y值。对于面板A中的任何DL-P值,它都应具有对应的CAL-P值,这两个面板中的CAL-P值都相同(OLS并非如此,而它们之间的根本区别是)。但是在这些图中,DL-P = 20,图A中的CAL-P为〜15,而图B中的CAL-P为〜27。

错误似乎是通过仅交换方程式中的CAL-P和DL-P项而绘制了Deming回归线。面板A的公式为:

CAL-P = 0.75 + 0.71 * DL-P

重新排列,这意味着面板B的方程式应为:

DL-P =(CAL-P-0.75)/ 0.71

并不是:

DL-P = 0.75 + 0.71 * CAL-P(已绘制)

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